解题思路:(1)因为f(x)=-x3+ax2+b,所以
f′(x)=-3
x
2
+2ax=-3x(x-
2a
3
)
,由此根据a的取值范围进行分类讨论,能够求出函数f(x)的单调递增区间.
(2)由(1)知,a∈[3,4]时,f(x)的单调递增区间为
(0,
2
3
a)
,单调递减区间为(-∞,0)和
(
2
3
a,+∞)
.所以函数f(x)在x=0处取得极小值f(0)=b.由此利用对任意a∈[3,4],函数f(x)在R上都有三个零点,能求出实数b的取值范围.
(1)因为f(x)=-x3+ax2+b,
所以f′(x)=-3x2+2ax=-3x(x-
2a
3).…(1分)
当a=0时,f'(x)≤0,函数f(x)没有单调递增区间;…(2分)
当a>0时,令f'(x)>0,得0<x<
2a
3.
故f(x)的单调递增区间为(0,
2
3a);…(3分)
当a<0时,令f'(x)>0,得[2a/3<x<0.
故f(x)的单调递增区间为(
2
3a,0).…(4分)
综上所述,当a=0时,函数f(x)没有单调递增区间;
当a>0时,函数f(x)的单调递增区间为(0,
2
3a);
当a<0时,函数f(x)的单调递增区间为(
2
3a,0).…(5分)
(2),由(1)知,a∈[3,4]时,
f(x)的单调递增区间为(0,
2
3a),
单调递减区间为(-∞,0)和(
2
3a,+∞).…(6分)
所以函数f(x)在x=0处取得极小值f(0)=b,…(7分)
函数f(x)在x=
2a
3]处取得极大值f(
2a
3)=
4a3
27+b.…(8分)
由于对任意a∈[3,4],函数f(x)在R上都有三个零点,
所以
f(0)<0
f(
2a
3)>0.即
b<0
4a3
27+b>0.…(10分)
解得-
4a3
27<b<0.…(11分)
因为对任意a∈[3,4],b>-
4a3
27恒成立,
所以b>(-
4a3
27)max=-
4×33
27=-4.…(13分)
所以实数b的取值范围是(-4,0).…(14分)
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数的零点与方程根的关系.
考点点评: 本题主要考查函数的性质、导数、函数零点、不等式等知识,考查数形结合、化归与转化、分类与讨论的数学思想方法,以及运算求解能力.